Khái Niệm Cơ Bản Về Giao Thức Modbus RTU - Bkaii

Modbus RTU là gì? Cấu trúc bản tin, Memory Map và so sánh RTU – TCP – ASCII

Hôm nay, BKAII sẽ cùng các bạn trao đổi về những khái niệm cơ bản liên quan đến một chuẩn giao thức truyền thông thông dụng nhất trong công nghiệp – tự động hóa là Modbus RTU. Nội dung chia sẻ dựa trên kinh nghiệm và tìm hiểu tài liệu, không mang tính lý thuyết chuẩn mực.

📌 Bài viết này thuộc Series: Giải phẫu Modbus – Từ cơ bản đến chuyên sâu

Các bài viết liên quan trong series Modbus:

• Phân biệt Master và Slave trong Modbus RTU & Modbus TCP (Client vs Server)
• Khái niệm cơ bản về giao thức Modbus
• Hướng dẫn sử dụng ADAM-4051: Chuyển đổi ADAM ASCII sang Modbus RTU
• Các bộ Modbus Gateway

Modbus RTU là gì?

Giao thức Modbus RTU là một giao thức mở, sử dụng đường truyền vật lý RS-232 hoặc RS-485, theo mô hình Master-Slave. Nó được dùng rộng rãi trong BMS (Building Management Systems), tự động hóa, công nghiệp và điện lực. Modbus RTU nổi tiếng nhờ ổn định – đơn giản – dễ dùng.

Modbus hoạt động ở tầng Application (lớp 7 OSI), cung cấp khả năng truyền thông Master/Slave qua bus hoặc network. Nó dùng cơ chế "hỏi/đáp" với các function codes để trao đổi dữ liệu.

Cấu trúc bản tin Modbus RTU

Một bản tin Modbus RTU gồm: 1 byte địa chỉ – 1 byte mã hàm – n byte dữ liệu – 2 byte CRC.

Chức năng các thành phần

• Byte địa chỉ: Xác định thiết bị nhận hoặc gửi dữ liệu (0–254).
• Byte mã hàm: Xác định yêu cầu dữ liệu từ Master. Ví dụ: 01: đọc bit, 03: đọc byte, 05: ghi 1 bit, 15: ghi nhiều bit.
• Byte dữ liệu: Dữ liệu trao đổi giữa Master và Slave.
  • Đọc dữ liệu:
    • Master: 2 byte địa chỉ – 2 byte độ dài
    • Slave: 2 byte địa chỉ – 2 byte độ dài – n byte dữ liệu
  • Ghi dữ liệu:
    • Master: 2 byte địa chỉ – 2 byte độ dài – n byte dữ liệu cần ghi
    • Slave: 2 byte địa chỉ – 2 byte độ dài
• Byte CRC: 2 byte kiểm tra lỗi (CRC 16 bit). Cách tính CRC 16 bit, xin vui lòng xem tại đây: CRC trong Modbus là gì? Cách tính CRC-16 và ý nghĩa từng bit

So sánh Modbus RTU và Modbus TCP

Khác biệt cơ bản: Modbus TCP dùng cổng Ethernet, Modbus RTU dùng cổng Serial (RS232 hoặc RS485). Muốn chuyển đổi giữa hai giao thức, tham khảo Modbus Gateway.

Modbus RTU Memory Map

Modbus RTU Data Type	Common name	Starting address
Modbus Coils	Bits, binary values, flags	00001
Digital Inputs	Binary inputs	10001
Analog Inputs	Binary inputs	30001
Modbus Registers	Analog values, variables	40001

So sánh Modbus RTU và Modbus ASCII

Modbus ASCII cho phép đọc trực tiếp tin nhắn, còn Modbus RTU dữ liệu nhị phân không đọc trực tiếp được. Chú ý: RTU và ASCII không giao tiếp trực tiếp, cần thiết bị chuyển đổi.

Đặc tính kỹ thuật Modbus ASCII và Modbus RTU

Modbus ASCII		Modbus RTU
Characters	ASCII 0…9 và A…F		Binary 0…255
Error check	LRC		CRC
Frame start	':'		3.5 chars silence
Frame end	CR/LF		3.5 chars silence
Gaps in message	1 sec		1.5 times char length
Start bit	1		1
Data bits	7		8
Parity	even/odd	none	even/odd	none
Stop bits	1	2	1	2

📌 Bài tiếp theo thuộc Series: Modbus RTU và Modbus TCP là gì? So sánh và cách chọn đúng chuẩn cho hệ thống

Xem thêm trong series Modbus:

• Khái niệm cơ bản về giao thức BACnet
• Giới thiệu MQTT – giao thức nhắn tin IoT
• Khái niệm cơ bản về giao thức PROFIBUS
• Khái niệm cơ bản về giao thức Hart

BKAII – Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH!